Psikrometri UP

8/18/2019 Psikrometri UP

1/14

5/30/2014

1

PSIKROMETRIPSIKROMETRIPSIKROMETRIPSIKROMETRI

Ahmad Zaki M.

Teknologi Hasil Pertanian UB

Komposisi dan Sifat TermalKomposisi dan Sifat TermalKomposisi dan Sifat TermalKomposisi dan Sifat Termal

Udara LembabUdara LembabUdara LembabUdara Lembab


2/14

5/30/2014

2

1.1.1.1. Atmospheric air Atmospheric air Atmospheric air Atmospheric air

Udara yang ada di atmosfir merupakan campuran dari udara kering dan uap

air.

Psikrometri merupakan studi yang berkaitan dengan sifat campuran udara

dengan uap air.

Pengetahuan mengenai sifat campuran udara dengan uap air sangat penting

dalam desain sistem pendingin udara, pengeringan, dan pendinginan yang

berkaitan dengan pengurangan uap air dari udara dehumidifying! dan

penambahan uap air dalam udara humidifying!.

2. Sifat udara kering

a. Volume spesifik udara kering

Hukum gas ideal dapat digunakan untuk menentukan spesifik volume dariudara kering.

=

Dimana adalah spesifik volume udara kering (m3/kg), adalah temperatur

absolut (K), adalah tekanan parsial udara kering, dan adalah konstantagas.


3/14

5/30/2014

3

". Parameter termal uap air

a. Temperatur bola kering dry bulb temperature! Tdb!

Temperatur udara kering merupakan temperatur udara yang terukur

dengan termometer dengan sensor yang kering sensor termometer

yang tidak dimodifikasi!

b. Temperatur bola basah wet bulb temperature! T#b!

Temperatur udara kering merupakan temperatur udara yang terukur

dengan termometer dengan sensor yang basah sensor termometerdiselimuti lapisan air!

c. Temperatur dew point (dew point temperature ) (TDP)

Ketika udara lembab tidak jenuh didinginkan pada tekanan konstan danrasio kelembaban konstan, maka pada temperatur tertentu udara lembabakan menjadi jenuh dan proses kondensasi akan dimulai. Temperaturdimana tercapainya udara lembab menjadi jenuh dan dimulainya proseskondensasi tersebut adalah temperatur dew point.

d. Kelembaban relatif (relative humidity )

Kelembaban relatif adalah rasio tekanan parsial uap air yang ada di udaradengan tekanan jenuh uap air pada temperatur bola kering udara.

=


4/14

5/30/2014

4

e. Kelembaban spesifik (specific humidity or moisture content )Kelembaban spesifik adalah jumlah massa uap air per satuan massaudara kering.

=

Dimana adalah massa uap air dan adalah massa udara kering.

f. Volume spesifik (specific volume )

Volume spesifik adalah volume udara lembab (campuran udara keringdan uap air) per kg massa udara kering.

$ur%a Psikrometri


5/14

5/30/2014

5

Kurva psikrometrik dibatasi oleh duasumbu tegak lurus dan kurva yangmelengkung.

Sumbu ordinat horizontal merupakanskala temperatur bola kering.

Sumbu ordinat vertikal merupakanskala humidity ratio atau moisturecontent.

Garis melengkung merupakan garis

udara jenuh (100% !".

© Commonwealth of Australia 2010 | Licensed under AEShareNet Share and Return licence

Kurva psikrometri menggambarkan sifat termodinamik dari udara lembab.Kurva psikrometri menggambarkan sifat termodinamik dari udara lembab.Kurva psikrometri menggambarkan sifat termodinamik dari udara lembab.Kurva psikrometri menggambarkan sifat termodinamik dari udara lembab.

&ry bulb temperature

'et bulb temperature

Moisture content

(elati%e humidity

)pecific %olume


6/14

5/30/2014

6

Contoh:

Tentukan nilai kelembaban spesifik (moisture content),

kelembaban relatif, dan volume spesifik pada udara dengan

dengan temperatur bola kering sebesar 40 oC dan

temperatur bola basah sebesar 30 oC.

&ry bulb temperature * + o-

'et bulb temperature * " o-

Moisture content

* ," kg H/kg udara kering


7/14

5/30/2014

7

&ry bulb temperature * + o-'et bulb temperature * " o-

Kelembaban relatif = 49 %Kelembaban relatif = 49 %Kelembaban relatif = 49 %Kelembaban relatif = 49 %

&ry bulb temperature * + o-

'et bulb temperature * " o-

0olume spesifik

* ,1 m"/kg udara kering


8/14

5/30/2014

8

Penggunaan KurvaPenggunaan KurvaPenggunaan KurvaPenggunaan Kurva

PsikrometriPsikrometriPsikrometriPsikrometri

1. Pemanasan atau Pendinginan Udara

Proses pemanasan atau pendinginan udara dilakukan tanpapenambahan atau pengurangan kandungan air dalam udara.Dengan demikian kelembaban spesifik (moisture content )akan konstan. Oleh karena itu proses pemanasan ataupendinginan ditunjukkan dengan garis lurus horisontal di

dalam kurva psikrometri.

Pemanasan

Pendinginan


9/14

5/30/2014

9

Perhitungan jumlah energi panas yang diperlukan untuk

memanaskan udara lembab dari kondisi A ke kondisi Bmenggunakan persamaan berikut:

= −

Dimana dan adalah nilai entalpi yang didapatkan dari kurvapsikrometri.

Pemanasan

Pendinginan

Contoh soal:

itung la!u energi panas "ang diperlukan untukitung la!u energi panas "ang diperlukan untukitung la!u energi panas "ang diperlukan untukitung la!u energi panas "ang diperlukan untuk

memanaskan #0memanaskan #0memanaskan #0memanaskan #0 mmmm3333$s udara dengan temperatur bola$s udara dengan temperatur bola$s udara dengan temperatur bola$s udara dengan temperatur bola

kering %0kering %0kering %0kering %0 ooooC dan kelembaban relatif &0' men!adi udaraC dan kelembaban relatif &0' men!adi udaraC dan kelembaban relatif &0' men!adi udaraC dan kelembaban relatif &0' men!adi udara

panas denganpanas denganpanas denganpanas dengan temperatur bola keringtemperatur bola keringtemperatur bola keringtemperatur bola kering 0000 ooooCCCC


10/14

5/30/2014

10

Temperatur bola kering * o-$elembaban relatif * 23

4ntalpi * 5 k6/kg udara kering

Mendapatkan nilai entalpi pada kur%a psikrometri

Jawaban:

Kondisi A:temperatur bola kering = 20 oCkelembaban relatif = 80%dari kurva psikrometrik:entalpi = 50 kJ/kg udara keringmoisture content = 0,0117 kg air/kg udara kering

volume spesifik = 0,845 m3/kg

Kondisi B:temperatur bola kering = 50 oCmoisture content = 0,0117 kg air/kg udara keringdari kurva psikrometrik:entalpi = 82 kJ/kg udara kering


11/14

5/30/2014

11

Laju energi panas yang diperlukan:

=10

0,845 8 − 50

= !"8," $% &'

= !"8," $

2222.... PengeringanPengeringanPengeringanPengeringan

Proses pengeringan dapat digambarkan dalam kurva psikrometrik sebagaiProses pengeringan dapat digambarkan dalam kurva psikrometrik sebagaiProses pengeringan dapat digambarkan dalam kurva psikrometrik sebagaiProses pengeringan dapat digambarkan dalam kurva psikrometrik sebagai

prosesprosesprosesproses adiabatis.adiabatis.adiabatis.adiabatis.

Proses adiabatis merupakan proses yang terjadi tanpa adanya transfer energiProses adiabatis merupakan proses yang terjadi tanpa adanya transfer energiProses adiabatis merupakan proses yang terjadi tanpa adanya transfer energiProses adiabatis merupakan proses yang terjadi tanpa adanya transfer energi

panas antara sistem dengan lingkungannya.panas antara sistem dengan lingkungannya.panas antara sistem dengan lingkungannya.panas antara sistem dengan lingkungannya.

A

B


12/14

5/30/2014

12

PengeringanPengeringanPengeringanPengeringan

Energi panas evaporasi yang diperlukan untuk mengeringkan produk hanyaEnergi panas evaporasi yang diperlukan untuk mengeringkan produk hanyaEnergi panas evaporasi yang diperlukan untuk mengeringkan produk hanyaEnergi panas evaporasi yang diperlukan untuk mengeringkan produk hanya

disuplai dari udara panas yang dialirkan dalam alat pengering.disuplai dari udara panas yang dialirkan dalam alat pengering.disuplai dari udara panas yang dialirkan dalam alat pengering.disuplai dari udara panas yang dialirkan dalam alat pengering.

Dalam kurva psikrometri udara panas yang masuk ke alat pengeringDalam kurva psikrometri udara panas yang masuk ke alat pengeringDalam kurva psikrometri udara panas yang masuk ke alat pengeringDalam kurva psikrometri udara panas yang masuk ke alat pengering

ditunjukkan dengan titik A kemudian dengan proses adiabatis dan entalpiditunjukkan dengan titik A kemudian dengan proses adiabatis dan entalpiditunjukkan dengan titik A kemudian dengan proses adiabatis dan entalpiditunjukkan dengan titik A kemudian dengan proses adiabatis dan entalpi

konstan udara yang keluar dari alat pengering ditunjukkan dengan titik !.konstan udara yang keluar dari alat pengering ditunjukkan dengan titik !.konstan udara yang keluar dari alat pengering ditunjukkan dengan titik !.konstan udara yang keluar dari alat pengering ditunjukkan dengan titik !.

A

B

Contoh soal:

*dara panas*dara panas*dara panas*dara panas dengan temperatur 0dengan temperatur 0dengan temperatur 0dengan temperatur 0 ooooC dan kelembaban relatifC dan kelembaban relatifC dan kelembaban relatifC dan kelembaban relatif

#0' digunakan untuk mengeringkan !agung dalam pengering#0' digunakan untuk mengeringkan !agung dalam pengering#0' digunakan untuk mengeringkan !agung dalam pengering#0' digunakan untuk mengeringkan !agung dalam pengering

kabinetkabinetkabinetkabinet. *dara keluar dari pengering kabinet dalam kondisi !enuh. *dara keluar dari pengering kabinet dalam kondisi !enuh. *dara keluar dari pengering kabinet dalam kondisi !enuh. *dara keluar dari pengering kabinet dalam kondisi !enuh

((((saturated saturated saturated saturated ). Tentukan !umlah air "ang dihilangkan per kg udara). Tentukan !umlah air "ang dihilangkan per kg udara). Tentukan !umlah air "ang dihilangkan per kg udara). Tentukan !umlah air "ang dihilangkan per kg udara

keringkeringkeringkering


13/14

5/30/2014

13

Tentukan point kondisi A.

Tentukan moisture content kondisi A.

7kuti garis entalpi konstan sampai garis

saturasi → point kondisi B.→ point kondisi B.→ point kondisi B.→ point kondisi B.

Tentukan moisture content kondisi B.

A

B

Jawaban:

Kondisi A:moisture content = 0,0076 kg air/kg udara kering

Kondisi B:

moisture content = 0,0184 kg air/kg udara kering

Jumlah air yang dihilangkan dari jagung= 0,0184 – 0,0076= 0,0108 kg air/kg udara kering


14/14

5/30/2014

Soal sebelumnya:

Hitung laju energi panas yang diperlukan untuk memanaskan 10 m3/sudara dengan temperatur bola kering 20 oC dan kelembaban relatif 80%menjadi udara panas dengan temperatur bola kering 50 oC!

Soal lanjutan:Jika udara yang telah dipanaskan digunakan untuk pengeringan, danudara tersebut keluar dari alat pengering dengan RH = 90%. Tentukanjumlah air yang dihilangkan per kg udara kering!

TERIMAKASIH

Psikrometri UP

Documents